Investigadores europeos han sido los primeros en integrar con éxito una estructura nanofotónica en una célula solar de silicio cristalino, potenciando así la absorción de la luz y reduciendo enormemente la cantidad de silicio. Este avance, afirman los investigadores, supone un hito para conseguir que la textura de las células solares bajen de la micro a la nanoescala.
Células cristalinas aún más delgadas podrían permitir nuevas aplicaciones que todavía no son posibles con la tecnología c-Si, como módulos solares flexibles o células solares semitransparentes para crear cristal solar o edificios con elementos solares integrados.
Añadir estructuras nanofotónicas a la superficie de células c-Si ha supuesto una enorme barrera para los investigadores, puesto que aunque la estructura mejora la absorción de la luz, la textura con frecuencia perjudica la eficiencia eléctrica de la célula, causando pérdidas mayores.
Los investigadores de photoNvoltaics han sido capaces de crear una célula monocristalina con una eficiencia del 8,6 % y un grosor de tan solo 830 nm. Para lograrlo, combinaron técnicas de nanoestampado amorfo con una avanzada pasivación de superficies.
Los investigadores usaron una técnica “kerf-less” para separar una capa del grosor de una micra de una célula mono estándar. Después, usaron grabado iónico reactivo para imprimir una nanotextura en la superficie de la célula.
El silicio es el responsable de la mayor parte del costo de un módulo solar, de manera que crear células más delgadas y reducir la cantidad de silicio que se desperdicia en la producción son áreas claves de mejora para los productores.
El proyecto photoNvoltaics ha ido un paso más allá y aunque las células que han fabricado aún no reúnen la eficiencia necesaria para ser comercialmente viables, el avance podría ser un hito en las nuevas aplicaciones de tecnología c-Si, que podría aplicarse en áreas de creciente desarrollo como edificios energéticamente eficientes y células solares transparentes.
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